| 研究課題/領域番号 |
16K00660
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
持続可能システム
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| 研究機関 | 明星大学 |
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研究代表者 |
田中 修三 明星大学, 理工学部, 教授 (00171760)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | バイオエタノール / アルカリ酸化処理 / MT酵素 / キシロース利用酵母FSC株 / 並行複発酵 / エタノール転換率 / リグノセルロース / 草木質バイオマス / ハイブリッド酵母 / 酵母FSC株 / 稲わら / FSC酵母 / キシロース / 有機物負荷 / pH / 糖化促進効果 / 補酵素NAD / 酵素糖化 / オンサイト酵素 / 細胞融合酵母 / 活性化培養 / バイオテクノロジー / バイオマス / 再生可能エネルギー / 廃棄物再資源化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、草木質バイオマスからのエタノール製造を目指し、アルカリ酸化処理による前処理、自前のMT酵素の生産と糖化能及びキシロース利用酵母FSC株による並行複発酵について検討した。
NaOHとH2O2によるアルカリ酸化処理により、炭水化物の糖化率として稲藁100％、ナラ73％、杉35％を得た。MT酵素は稲藁基質により生産可能で、温度30℃で高い糖化能を有した。凍結保存のFSC株は、活性化培養により、本来の発酵能を回復・維持した。前処理済み稲藁（BM）の並行複発酵により、酵素/基質比=1/100（低い酵素添加量）でもエタノール転換率0.39 L/kg-BMを得て、本研究の目標値を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
草木質バイオマス（BM）からのエタノール製造は、BM構造の難糖化性、市販酵素の高価格及び酵母のキシロース利用不可の3点の課題を抱えている。本研究のアルカリ酸化処理、自前のMT酵素とFSC株による並行複発酵プロセスは、これらの課題を概ね解決し、その学術的・社会的な意義は大きい。特に、30℃高活性のMT酵素とキシロース利用FSC株による並行複発酵は独自の技術で、独創的である。達成したエタノール転換率は本プロセスの実用化を近づけ、仮にわが国の年間ガソリン消費量6,000万kLの10％にエタノールを使えば、単純計算で年間924万tの二酸化炭素排出を削減できることになる。
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